\documentclass[type=naturalbachelor]{scunthesis}

\begin{document}

    \cDepartment[计算机科学学院]
    \cDepartment[计算机科学学院]
    \cMajor[软件工程]
    \bsDate[2023]
    \cTitle[基于微服务的LaTeX文档编译器]
    \eTitle[LaTeX Document Compiler Based on Microservices]
    \cAuthor[黄振宇]
    \stuID[201921098210]
    \cSupervisor[杨喜敏]
    \cSupervisorTitle[副教授]
    \SubjectDate[2023-5-1]
    \frontmatter
    \makecover
    \tableofcontents
    \begin{cnAbstract}
        随着 LaTeX 排版技术在学术界和出版行业等领域的广泛应用,越来越多的人开始使
        用 LaTeX 来排版文档，但是 LaTeX 的语法和格式并不友好，对于普通用户而言学习成本较
        高。为了降低 LaTeX 的使用门槛，本文设计并实现了一款基于 Slate.js 技术的 LaTeX 论文排
        版编辑器，主要由基于 Slate.js 插件系统的文本编辑器和基于微服务的 LaTeX 文档编译器两
        个部分构成，旨在为用户提供更加高效、便捷的学术论文排版方式。本文重点阐述的是基于
        微服务的 LaTeX 文档编译器部分的设计与实现，该编译器通过多个转换器组成的转换器集
        群实现了 Slate.js 格式到 LaTeX 格式的转换，同时在服务端集成了 LaTeX 编译环境，使得用
        户无需在本地环境中安装和配置 LaTeX 编译环境，也无需学习 LaTeX 的复杂语法和排版技
        巧，即可使用 LaTeX 引擎编译生成符合排版规范的文档。
        \cnKeywords{LaTeX}{微服务}{编译器}{转换器}{格式转换}
    \end{cnAbstract}

    \begin{abstract}
        With the widespread use of LaTeX typesetting technology in academic and publishing
        fields, more and more people are using LaTeX to typeset documents. However, the syntax and
        formatting of LaTeX are not user-friendly, resulting in a high learning curve for ordinary users. In order
        to lower the barrier of entry for using LaTeX, this paper designs and implements a LaTeX paper
        typesetting editor based on Slate.js technology. It mainly consists of a text editor based on the Slate.js
        plugin system and a LaTeX document compiler based on microservices, aiming to provide users with a
        more efficient and convenient way of typesetting academic papers. This paper focuses on the design
        and implementation of the LaTeX document compiler based on microservices, which uses a cluster of
        converters composed of multiple converters to convert from Slate.js format to LaTeX format. Additionally, the LaTeX compilation environment is integrated on the server side, enabling users to
        compile and generate documents that conform to typesetting specifications without having to install
        and configure the LaTeX compilation environment on their local machines or learn LaTeX's complex
        syntax and typesetting techniques.
        \keywords{LaTeX}{microservices}{distributor}{compiler}{converter}{format}{conversion}
    \end{abstract}

    \mainmatter


    \chapter*{引言}

    学术论文作为交流研究成果和学术交流的重要方式，其排版是写作过程中必不可少的一
    环。撰写毕业论文是高校学生完成学业的重要部分，按照规范的格式要求完成论文需要耗费
    大量时间和精力。一般的文档编辑排版软件如 Word 和 WPS，对于排版毕业论文来说仍然较
    为麻烦，需要作者花费大量时间去调整格式。传统的 LaTeX\cite{ref1}排版工具则需要作者掌握一定
    的命令和格式规范，可能导致操作困难和效率低下的问题，对于不熟悉 LaTeX 的作者而言尤
    为如此 \cite{ref2}。

    为了解决这个问题，本文设计并实现了一款基于 Slate.js 技术的 LaTeX 论文排版编辑
    器，主要由基于 Slate.js 插件系统的文本编辑器和基于 LaTeX 文档编译器两个组件组成。
    该编辑器通过插件机制支持丰富的排版操作，提供实时渲染和预览功能，使得不熟悉 LaTeX
    的用户也能够快速高效地进行排版工作，并通过 LaTeX 编译器实现 LaTeX 专业水平的排版效
    果，为用户提供高效、便捷的论文撰写和排版服务。

    本文将重点讨论系统中基于 LaTeX 文档编译器部分的实现，包括如何将 Slate.js 富文
    本编辑器所使用的数据结构格式转换为对应的 LaTeX 格式，以及如何优化文档编译功能的性
    能和稳定性。同时，本文还探讨并应用新的技术和算法，以提高编译器的效率和准确性，从
    而为用户提供更加高效、便捷、易用的文档排版和编译服务。


    \chapter{研究背景}

    随着科技的发展和学术交流的深入，学术论文作为传递研究成果和知识的重要途径，其
    质量和规范化程度受到越来越多的关注。LaTeX 是学术论文写作中的标准工具之一，尤其在
    数学、物理、计算机科学等领域得到广泛应用\cite{ref3,ref4,ref5,ref6,ref7}。以下是对传统的 Word 排版和 LaTeX
    排版缺点分析。
    \begin{parList}

        \item 对于 Word 排版，可能存在以下问题
        \begin{parList}

            \item 相对于专业排版软件而言，Word 的排版功能比较有限。虽然 Word 拥有一些排版工
            具，如样式、目录、参考文献等，但在排版论文时，它不能提供严格的排版要求，
            如页眉页脚、页边距、行距、字号、字体等要求。

            \item 遇到复杂的排版问题时，需要耗费大量的时间和精力进行调整。例如，在添加图表
            或公式时，可能需要对它们进行微调以保证它们与文本的整体排版一致。

            \item Word 对于数学公式的排版支持相对较弱，需要手动输入公式，并进行格式化和对
            齐，容易出现排版错误。

            \item Word 文档的格式可能在不同版本的 Word 之间存在兼容性问题。不同版本的 Word
            可能会解释文档的格式不同，导致格式混乱或无法打开。这可能会导致在与合作者
            共享文档时出现问题，特别是在跨平台协作时更为常见。

            \item 与一些专业的文献管理软件相比，Word 的文献管理工具不够智能化。用户需要手
            动输入文献的各项信息，如作者、标题、出版社等。这不仅费时费力，还容易出现
            错误。

        \end{parList}

        \item 对于 LaTeX 排版，可能存在以下问题
        \begin{parList}
            \item LaTeX 需要作者掌握一定的命令语言和排版规则，同时需要严格遵循格式规范。这
            可能会导致使用 LaTeX 的学习曲线比较陡峭，

            \item 在使用 LaTeX 进行文档排版时，需要先通过编译器对文档进行编译才能生成最终的
            排版效果。相比之下，Word 等所见即所得的文本编辑器更为直观，不需要进行编
            译等复杂操作。

            \item LaTeX 的排版过程需要更多的手动干预。相比于 Word 等文本编辑器，LaTeX 需要作
            者更多的手动操作，如制作表格、调整图片大小和位置等，排版过程不够直观。

            \item 对于不熟悉 LaTeX 的用户，LaTeX 工具的安装和配置可能会比较困难，需要下载和
            安装的组件较多等。这些因素可能会让一些用户望而却步，不愿意使用 LaTeX 进行
            排版。
        \end{parList}
    \end{parList}

    总之，Word 排版需要作者进行大量的手动操作，容易出现排版错误和遗漏，同时需要
    严格遵守格式规范，增加了写作者的工作难度和时间成本。而 LaTeX 虽然复杂性较高，
    但能够生成高质量、规范化的论文格式，支持大型复杂文档的编辑和管理等，因此逐渐成为
    学术界和科研领域的主流排版工具。但对于不熟悉 LaTeX 的作者而言，可能会出现操作困难
    和效率低下的问题。

    因此，为了解决学术论文排版过程中存在的问题，一些研究者和开发者开始尝试结合
    LaTeX 排版和富文本编辑器的优点。基于 Slate.js 技术构建的 LaTeX 文档编辑器应运而生，
    这种编辑器能够兼顾 LaTeX 排版的优点和富文本编辑器的灵活性，提供了更加高效、便捷的
    学术论文排版方式，从而满足了高质量、高效率论文排版的需求。
    随着这种编辑器的应用和推广，它的优越性也逐渐得到了越来越多学术界和科技界的认可和推崇。


    \section{研究目的和意义}

    本研究的主要目的是设计并实现一个 LaTeX 文档编译器，作为论文排版编辑器中的核心
    组件。该编译器能够将富文本编辑器使用的 Slate.js 格式转换为 LaTeX 格式的文档，并使
    用LaTeX的排版引擎进行文档的排版和编译，从而生成高质量、规范化的论文格式。
    本研究还旨在探索和应用新的技术和算法，以提高编译器的性能和稳定性，为用户提供
    更加高效和准确的文档排版和编译服务。

    本研究的意义在于为学术论文的撰写和排版提供更加高效、便捷、易用的解决方案，同
    时提高论文排版的质量和效率，为学术研究和交流提供更加优秀的工具和平台。


    \section{相关成果介绍分析}

    在论文排版方面，出现许多排版工具，如 LaTeX、Word、快论文等，这些工具已经能够
    排版出高质量的论文，并取得了一定的成果。

    快论文是一款基于 LaTeX 的在线论文排版编辑器，它的目标是让用户无需具备 LaTeX
    排版的专业知识，就能够轻松地制作出符合规范、美观的论文。同时，快论文自动化处理具
    有局限性、对于一些学科可能不适用、需要付费、不能所见即所得、生成文档较慢、不能自
    定义模板。

    在文档编译器领域，已经存在了一些基于 LaTeX 的编辑器和在线平台，例如 Overleaf 等，
    它们已经被广泛使用，并取得了一定的成果。此外，还有一些基于 LaTeX 的文本结构转换工
    具，如 pandoc 等，可以将其他文本格式转换为 LaTeX 格式，使用户能够快速高效地使用 LaTeX
    进行文档排版。

    Overleaf 是一款在线的 LaTeX 编辑器，该平台提供了丰富的 LaTeX 模板和工具，使得
    用户能够更加便捷地完成论文、报告、幻灯片等文档类型的编辑和排版。但是它并不能很
    好的提供学术论文方面的支持，用户仍然需要掌握 LaTeX 的使用技巧，并手动调整排版格式。
    pandoc 是一款免费的开源文档转换工具，可以将多种格式的文档转换为其他格式 。

    虽然 pandoc 提供了许多预设的排版样式和设置选项，使得用户可以方便地生成符合不同排
    版要求的文档。但是 pandoc 还无法满足论文中某些特定格式的要求，例如特殊的目录结构
    或引用格式等，对于特定的排版需求，用户可能需要手动调整 LaTeX 代码以满足要求。

    总之，尽管已经有许多 LaTeX 相关的工具和平台被开发出来并取得了一定的成果，但在
    论文排版领域仍有大量的发展空间和机会。本研究旨在填补这一领域的空白，为用户提供更
    加便利和高效的文档编辑和编译体验，具有重要的实际应用价值。


    \chapter{图片展示}

    \begin{figure}[h]
        \centering
        \immediate\write18{curl -o pictures/83110420230327152729A087.png http://192.168.211.128:9001/thesis-editor/2023/05/16/example_1_20230516191905A001.png}
        \includegraphics[width=1\textwidth]{pictures/83110420230327152729A087.png}
        \caption{图片示例}\label{fig:figure}
    \end{figure}


    \chapter{公式展示}


    \section{行内公式}

    这是行内公式:{$ c = \pm\sqrt{a^2 + b^2}$}


    \section{行间公式}
    \begin{equation}
        c = \pm\sqrt{a^2 + b^2}
        \label{eq:equation}
    \end{equation}


    \chapter{表格展示}



    \begin{table}[h]
        \centering

        \begin{tabular}{ccc}
            \hline
            序号 & 字段名         & 数据类型    \\
            \hline
            1  & id          & varchar \\
            2  & role\_name  & varchar \\
            3  & role\_code  & varchar \\
            4  & description & text    \\
            5  & create\_by  & varchar \\
            \hline
        \end{tabular}
        \caption{三线表-示例}
        \label{tab:table}
    \end{table}


    \begin{acknowledgement}

        本文实现了一款基于 Slate.js 技术的 LaTeX 论文排版编辑器系统，旨在于为学术论文
        的撰写和排版提供更加高效、便捷、易用的解决方案，同时提高论文排版的质量和效率，为
        学术研究和交流提供更加优秀的工具和平台。本文重点阐述了该系统中 LaTex 文档编译器部
        分的设计和实现，主要目标是实现 Slate.js 文档格式到 LaTex 文档格式的转换，以及文档
        编译功能。

        LaTex 文档编译器部分采用了 Spring Cloud 微服务架构，将文档模块、LaTeX 模块和转
        换器集群等多个核心业务模块进行模块化开发和部署，提高了系统的可维护性和扩展性。此
        外，该系统还具备讨论区和模板管理功能，方便用户之间的交流和学习。

        虽然这款论文排版编辑器提供了便捷的论文撰写功能，但是它的局限性也不可避免。对
        于更高级的 LaTeX 排版需求，用户可能需要自行进行开发或使用其他更为专业的工具。同时，
        该系统目前不支持对不同层次的编辑进行无缝切换，每次进行编辑时都需要重新将文档转换
        为 LaTeX 格式并进行编译，这丧失了一定的编辑效率和灵活性。为了提升用户的编辑体验，
        也可以探索使用 LaTeX 的增量编译技术，这可以大大减少每次编辑所需的编译时间。此外，
        编辑器提供的模板是由开发者开发，用户无法直接参与其中，这可能限制了模板的多样性和
        可定制性。同时，用户也无法对文档排版格式进行自定义。这些缺点需要在未来的版本中得
        到改进和优化。
    \end{acknowledgement}


    \begin{acknowledgement}

        在我本科毕业论文完成之际，我想要向所有帮助、支持、鼓励我的人表达最衷心的感谢。

        首先，我要感谢我的导师杨喜敏老师。在整个论文的研究过程中，您一直以专业的知识、
        耐心的指导和不断的鼓励支持我，您的悉心教导让我论文写作方面有了很大的提高。

        其次，我要感谢我的父母和家人。感谢他们在我整个学习生涯中对我的支持和鼓励，无
        论是精神上还是物质上。没有他们的无私付出，我今天无法完成我的学业。在我最需要帮助
        和支持的时候，他们总是能够在我身边。感谢他们的理解和支持。

        此外，我还要感谢我的同学和朋友们以及创明工作室的其他成员。感谢他们在我学习、
        生活和成长中的陪伴和支持。他们的鼓励和支持让我在学术上和人际关系上都取得了巨大的
        进步。感谢他们的帮助和建议。

        最后，我要感谢学校和各位老师的培养。在整个学习生涯中，学校为我们提供了优秀的
        学习环境和资源，各位老师也给我们提供了非常有价值的课程和教学，让我们在知识上有了
        很大的收获。感谢学校和各位老师的培养，让我在未来的人生道路上能够更加自信和坚定。
        再次感谢所有帮助和支持我的人，在此向您们致以最诚挚的谢意。
    \end{acknowledgement}

    % 格式转换，引入参考文献的格式
    \references{references/format}
    \begin{thebibliography}{99}
        \begin{spacing}{0.85}
            \bibitem{ref1}Kemp C.D., Lamport L., Goosens M., Mittelbach F., Samarin A., Kopka H., Daly P.W.LATEX: A Document Preparation System: User's Guide and Reference Manual. [J]. Biometrics, 1996, 52(4).
            \bibitem{ref2}孙祥辉, 杨雨, 孙道强. 基于 LaTeX 的高校毕业论文在线自动编排系统的设计与实现[J]. 计算机应用与软件, 2022, 39(12): 39—46.
            \bibitem{ref3}王勇, 姚萍, 王岚等. LaTeX 与方正书版排版数学论文探讨[J]. 中国科技期刊研究, 2012, 23(06): 1036—1039.
            \bibitem{ref4}Igor Strokov. One more macropackage for typesetting structural formulae with LaTeX[J]. Computers & Chemistry, 1998, 22(4).
            \bibitem{ref5}王爽, 赵会洋. 基于程序员思维研究LaTex排版[J]. 智能计算机与应用, 2019, 9(03): 199—200.
            \bibitem{ref6}王国英. 在线 LaTeX 系统的设计与初步实现[D]. 硕士论文, 南开大学, 2008.
            \bibitem{ref7}王春燕. 应用 LaTeX 系统排版自然科学类期刊的优势分析[J]. 出版科学, 2007, 15(3): 77—79.
        \end{spacing}
    \end{thebibliography}
    \newpage
\end{document}
